KR100983681B1 - 차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기에 관한 것으로, 차동기어 어셈블리와 가변경사 디스크 어셈블리의 상호 유기적인 작동기능을 갖추게 함으로써 여러 개의 이 맞물림으로 연동하는 기어요소 중에서 일측에 원동기의 동력을 변화없이 전달하고, 타측에서는 원동기의 동력을 제어장치를 통하여 가변시켜 전달하여 또 다른 일측으로 변속 된 출력을 출력하게 하고, 가변경사 디스크는 측면부 요동운동을 회전운동으로 변환시켜 상기의 차동기어장치의 한 요소에 보조동력을 전달하게 되며 상기의 모든 작동제어는 원동기 rpm센서와 원동기스로틀 개도센서 및 주행방향 조절장치 작동센서가 각기의 위치에서 보내온 신호를 제어하여 주는 변속기 제어용 컴퓨터장치(TCU)에 의해서 제어하며, 변속기 출력축 제동장치의 조정을 통해서 변속기 출력축을 제동하고 변속기 제어장치를 통하여 무단변속기를 제어하게 함으로써 원동기와 변속기의 관계에 있어서 단차 없는 무단변속을 실시간 그리고 연속적으로 실시하게 하여 변속충격을 없앰으로서 운전자 또는 조종자의 안전과 편의를 향상시키며 원동기 작동성능의 향상을 가져와 에너지효율을 높이고 기계의 내구성 증진을 가져올 수 있도록 한 무단변속기와 작동프로세서에 관한 것이다.

무단변속기, 차동기어, 가변경사디스크, 작동프로세서.

Description

차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기{ CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION UTILIZING VARIABLE TILTING DISC AND DIFFERENTIAL GEAR}

본 발명은 자동차나 선박 등에서 사용되고 있는 원동기의 변속기에 적용되는 무단변속기에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기에 관한 것이다.

본 발명은 종래의 유단변속기가 클러치 또는 토오크 컨버터의 별도설치에 따른 중량 및 부피 가중과 생산비 및 유지비 상승문제 그리고 변속충격에 의한 원동기 및 변속기 자체의 내구성 저하, 조정자(운전자)의 운전 쾌적성 저하 등의 문제점과 또한 종래의 벨트와 가변풀리를 이용한 무단변속기에 있어서 벨트와 가변풀리의 마찰력에 의해 동력이 전달됨으로 벨트와 풀리의 미끄러짐현상에 의한 동력전달효율의 저하와 대용량의 동력전달 어려움 및 변속범위의 제한문제와 부피 불편성 및 마모와 레이아웃의 난해성 등의 문제점과 종래의 토로이달 방식의 무단변속기에 있어서도 회전체의 구름접촉에 의한 동력전달에 따른 미끄러짐 현상 등으로 동력전달 효율의 저하 및 회전체 간의 마모현상에 의한 내구성 저하와 변속범위 내에서의 동력 전달율의 불균일성 등의 문제점을 해결하고자 하는 것이다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해소하기 위하여 무단변속기의 작동기능을 단차없는 원동기의 변속이 가능하도록, 무단변속기의 작동기능 방식을 차동기어 어셈블리와 가변경사 디스크 어셈블리의 상호 이 맞물림 및 연동작용을 하도록 구비하고, 상기 차동기어에는 이빨수가 동일한 베벨기어 네 개가 서로 직각을 이루며 맞물린 형태의 베벨 크로스형 차동기어를 적용할 수 있도록 하며, 차동기어에 적합한 기어요소별 작동조건 설정과 그에 따른 각 요소별 회전수 공식을 적용하여 최적의 변속비를 도출할 수 있게 하고, 상기 가변경사 디스크는 릴리스 포크의 조정에 의한 경사디스크와 스핀포크를 연동케하여 스핀포크 사이드기어 및 보조입력 구동기어의 작동에 의한 변환동력을 보조 입력축과 출력구동기어 및 변속기 출력축 기어를 거쳐 변속기 출력축에 최종적으로 전달하게 함으로써 단차 없는 무단변속이 실시간 연속적으로 가능케 되는데, 상기와 같이 작동하는 무단변속기를 변속기 제어용 컴퓨터 장치(Transmission Control Unit, 이하‘TCU’라 함)를 이용하여 TCU에 수신된 각 종류별 입력센서의 신호를 TCU의 제동 및 제어 작동(조정)기능에 의하여 변속기 출력축 제동장치를 제동하고, 변속제어장치를 제어하여 실시간 연속적인 자동제어가 가능하도록 함으로써 종래의 문제점들을 해소하였다.

본 발명의 무단변속기의 작동 메커니즘에 있어서, 차동기어 어셈블리와 가변경사 디스크 어셈블리의 상호 맞물림 및 이 맞물림 작동이 가능하도록 하고, 그 외에 다른 변속제어를 변속기 제어용 컴퓨터장치(TCU)를 통하여 제어하는 작동프로세서를 적용시킴으로써 변속비가 정지상태까지 가능하기 때문에 클러치 또는 토오크 컨버터가 필요 없어지고, 소형화가 가능하고, 또한 구조가 간단하며, 변속충격이 전혀 발생하지 않으면서 단차없는 연속적인 변속이 가능하고, 기어의 회전수 변화로 변속을 함으로써 광범위한 변속범위와 뛰어난 주행성능의 효과가 있고, 기어 간의 이 맞물림으로 확실한 동력전달이 가능하므로 대용량에도 무단변속기어를 통한 동력전달이 가능하며 필요에 따라 기어를 비롯한 여러 가지 요소들의 배치와 형태에 변화를 주는 것 또한 가능하기 때문에 레이아웃 용이성에 탁월한 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단 변속기의 작동 프로세서 흐름도를 나타내고, 도 2는 차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기의 측단면 개략도를 나타내며, 도 3은 가변경사 디스크 어셈블리의 측단면 개략도 및 정단면 개략도와 평단면 개략도 및 요동운동 개략도를 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하면 먼저, 도 1에서 원동기(10)의 동력은 변속기 입력축(13)을 통해 무단변속기(14)에 전달되어 진 후, 차동기어 어셈블리(14a)와 가변경사 디스크 어셈블리(14b)의 이 맞물림 및 연동에 의하여 한곳의 기어요소에서는 원동기(10)의 동력을 변화없이 변속기 출력축(15)에 전달하고, 다른 한 곳의 기어요소에서는 원동기(10)의 동력을 제어장치를 통하여 가변시켜 변속 된 출력을 변속기 출력축(15)으로 도출하여 주행방향 조종장치(16)에 의해 구동축(16a)으로 최종 전달되는데, 상기의 무단변속기(14)는 변속기 제어용 컴퓨터 장치(TCU)(17)에 의한 작동프로세서에 의해 자동제어되어 지는데 TCU(17)에 주행방향조절장치 작동센서(17a), 원동기 스로틀 개도센서(17d), 원동기rpm센서(17e) 등의 입력된 신호를 통하여 변속제어장치(18)와 변속기 출력축 제동장치(19)를 실시간 제어 및 제동하여 줌으로써 무단변속기(14)의 무단변속을 통제제어 하여 주는데, 상기의 원동기 스로틀 개도센서(17d)는 원동기(10)에 공급되는 에너지량의 상태를 나타내며 내연기관에만 적용되는 것이다.
상기 무단변속기(14) 작동 프로세서에서 핵심적 기능을 담당하는 TCU(17)에는 원동기(10)가 최상 컨디션일 때, 즉 최적 부하일 때의 스로틀개도에 따른 원동기(10)의 rpm(분당 회전속도)값이 연속적으로 입력되어 있는데, TCU(17)의 원동기 rpm센서(17e)와 원동기 스로틀 개도센서(17d)를 통하여 실시간 그리고 연속적으로 원동기 rpm과 스로틀 개도치를 검출하여 rpm최적 입력 값에 따라 변속제어장치를 작동시켜 실시간 연속적으로 무단 변속기능을 수행하도록 하며, 원동기(10)가 최적부하 상태가 아닐 때, 즉, 과부하상태일 때는 스로틀 개도에 따른 과도한 부하로 인하여 rpm값이 저하되면 rpm최적입력 값과 상응 일치될 때까지 저 변속되어 지고, 반대로 적정부하상태 이하 일 때는 원동기(10) rpm값이 상승하므로 rpm최적입력 값과 일치될 때까지 고 변속이 실시되는 것이다.
또한 운행중 변속기 출력축(15)과 주행 구동축(16a)이 주행방향 조종장치(16)의 중립모드로 인하여 동력전달이 해제되어 있을 때 무단변속기(14)는 부하가 없으므로 원동기(10)의 동력은 그대로 전달 받으며 TCU(17)의 입력 값에 의해서 계속 변속을 하게 되는데, 이렇게 되면 변속기 출력축(15)이 계속 회전하므로 주행방향의 조종을 할 수 없다는 문제점이 있으므로 TCU(17)에서는 이를 해결하기 위하여 주행방향 조종장치(16)가 중립모드에 있을 때는 변속기 출력축 제동장치(19)를 작동시켜 변속기 출력축(13)을 제동시켜 움직이지 않도록 설정되어 져 있는 것이다.
도 2와 도 3은 상기와 같은 작동 프로세서에 의해 통제 및 제어되는 차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기의 측단면 개략도와 가변경사 디스크 어셈블리(14b)의 단면 개략도를 도시하고 있는데 먼저, 도 2에서 원동기(10)에서 토출된 변속기 입력축(13)은 차동기어 케이스(20)에 연결되어 원동기(10)의 동력을 전달하며 차동기어 케이스(20)에는 케이싱 기어(20a)가 부착되어 있는데, 이 기어는 경사디스크 구동기어(23b)와 이 맞물림되어 연동을 함으로써 결국 변속기 입력축(13)은 차동기어 케이스(20)와 경사 디스크 구동기어(23b)에 동시적으로 동력을 전달하게 된다.
그리고, 차동기어 케이스(20b) 내부에는 차동기어 케이스(20b)에 연결된 채 서로 마주보는 피니언기어(22a)(22b)는 각각 왼쪽으로는 사이드기어A(21a)와, 오른쪽으로는 사이드기어B(21b)에 이 맞물림되어 있으면서 피니언기어(22a)(22b)는 사이드기어(21a)(21b)의 영향을 받아서 스스로 자전회전운동을 함과 동시에 차동기어 케이스(20b)의 회전운동에 의해서 공전을 한다.
보조입력축(26)은 차동기어 케이스(20b) 안에서 사이드기어 A(21a)와 연결되어 있으면서 사이드기어 B(21b)의 중앙에 천공되어 진 원형의 개구부를 통과한 뒤에 차동기어케이스(20b)의 외부에서 보조입력기어 A(26a)와 보조입력기어 B(26b)에 연결되어 있는데, 이때 보조입력축(26)과 사이드기어A(21a)와 보조입력기어A(26a) 및 보조 입력기어 B(26b)는 서로 일체화되도록 고정되어 있어서 동일한 운동을 하지만, 보조입력축(26)과 사이드기어B(21b)는 상호 간섭없이 자유롭게 각기 회전운동을 하는 것이며 사이드기어B(21b)는 중앙에 원형의 개구부가 천공되어 져, 그 개구부 안으로 보조 입력축을 통과시키고 끝단은 차동기어 케이스(20b)의 외부에서 출력축 구동기어(27)를 부착하고 있으면서 변속기 출력축 기어(28)에 원동기 원동기(10)의 동력을 변화없이 전달하거나 변속 된 동력을 전달하는 기능을 수행한다.
보조입력기어A(26a)와 보조입력기어 B(26b)는 보조입력축(26)과 연결되어 있으면서 각각 보조입력 구동기어 A(24b)와 보조입력 구동기어 B(25b)와 이 맞물림 및 연동을 하는데 보조입력 구동기어A(24b)와 B(25b)는 가변경사 디스크 어셈블리(14b)로부터 변환된 보조동력을 차동기어 어셈블리(14a)의 한 요소에 전달하는 것인데, 도 3을 통하여 가변경사 디스크 어셈블리(14b)의 동력가변 메커니즘을 고찰해 본다.
케이싱기어(20)와 이 맞물림 연동하는 경사 디스크 구동기어(23b)는 경사디스크축(23a)에 부착되어 있으면서 경사디스크축(23a) 반대편 끝단에 연결되어 있는 가변경사 디스크(30)에 동력을 전달하는 기능을 하며 이때 가변경사디스크(30)는 연결지점을 중심으로 자유로운 각도 변화를 일으킬 수 있으며, 스핀포크(31)는 가변경사 디스크(30)의 원주 끝단을 연결하고 있으면서 가변경사 디스크(30)의 정면부 회전운동은 간섭하지 않지만, 가변경사 디스크(30)의 경사로 인한 측면부 요동운동은 스핀포크(31)에 간섭되어 연동되는데, 스핀포크(31)의 끝단에는 스핀포크기어(31a)가 부착되어 있고 스핀포크기어(31a)의 좌측에는 스핀포크 사이드기어 B(32b)가 우측에는 스핀포크 사이드기어 A(32a)가 서로 이 맞물림되어 연동하고, 스핀포크 사이드기어 B(32b)의 축은 스핀포크 사이드기어 A(32a)의 중앙에 천공된 원형의 개구부를 통과하여 보조입력 구동기어B(25b)와 일방향 클러치 구조를 이루며 연결되고, 스핀코프 사이드기어 B(32b)의 축에 연결된 일방향 클러치를 일방향 클러치 B(33b)라고 하고 스핀포크 사이드기어 A(32a)의 축에 연결된 일방향 클러치를 일방향 클러치 A(33a)라고 할 때, 상기의 스핀코프 사이드기어 B(32b)와 스핀포크 사이드기어 A(32a)는 각각 해당되는 일방향 클러치 B(33b)와 A(33a)에 설정된 회전방향과 일치할 때에만 각 해당되는 일방향 클러치를 연동시키는 것이다.
도 3의 3A는 가변경사 디스크 어셈블리(14b)의 측단면 개략도를, 3B는 요동운동 개략도, 3C는 정단면 개략도, 3D는 평단면 개략도를 도시하고 있는데 보조입력 구동기어(24b)(25b) 한 개당 한 개의 일방향 클러치를 두고 있지만 회전방향이 변화하는 순간의 인터벌(Interval)을 최소화하기 위해 보조입력 구동기어(24b)(25b)는 한 개당 두 개 이상의 일방향 클러치를 둘 수 있다.
릴리스 슬리브(30b)는 가변경사 디스크축(23a)을 원통 형태로 감싸고 있으면서 릴리스슬리브(30b)의 내향 스플라인과 가변경사 디스크축(23a)의 외향 스플라인이 서로 맞물려 있으므로 인하여 축 방향으로 슬라이딩할 수 있으면서 가변경사 디스크축(23a)과 같이 회전운동을 하며 태핏로드(30a)는 한쪽 끝단은 릴리스 슬리브(30b)에 연결되고 또 다른 한쪽 끝단은 가변경사 디스크(30)의 일 지점에 연결되어 있어서 릴리스 슬리브(30b)의 축방향 슬라이딩 운동을 견인하여 가변경사 디스크(30)의 각도변화를 일으키게 한다.
상기와 같은 구조의 가변경사 디스크 어셈블리(14b)의 작동 메커니즘의 실시 예를 위한 설정조건을 베벨기어 네 개(21a)(21b)(22a)(22b)가 서로 직각을 이루며 맞물린 형태의 베벨크로스형 차동기어를 사용하고, 차동기어 네 개의 기어의 이빨수는 동일하게, 주입력은 차동기어 케이스(20b)로, 보조입력은 사이드기어 A로, 출력은 사이드기어 B로 하고, 주입력축과 보조입력축의 회전방향은 동일하게 설정된 상태에서 살펴보면 원동기(10)에서 토출된 회전동력이 차동기어 케이스(20b)에 전달되면 케이싱기어(20a)와 디스크 구동기어(23b)의 이 맞물림에 의해 가변경사 디스크(30)도 회전운동을 하게 되는데, 이때, 가변경사 디스크(30)의 경사각에 의하여 생기는 디스크 측면부의 요동운동을 스핀포크(31)가 검출하여 한 쌍의 스핀포크 사이드기어(32a)(32b)에 전달하면 한 쌍의 스핀포크 사이드기어(32a)(32b)는 일방향 클러치(33a)(33b)에 의해서 교대로 간헐적인 회전운동을 하게 되고, 이 간헐적인 회전운동을 보조입력 구동기어(24b)(25b)가 보조입력 축기어(26a)(26b)에 전달하면 보조입력축(26)에는 인터벌이 없는 완전한 회전운동이 전달되고, 보조입력축(26)에 연결된 사이드기어 A(21a)가 보조입력축(26)과 동일하게 회전하면서 베벨크로스형 차동기어의 피니언기어(22a)(22b)를 통하여 사이드기어 B(21b)에 영향을 미치면 하기의 표 2-2의 공식에 따라서 사이드기어 B(21b)가 변속된 회전을 하고 다시 사이드기어 B(21b)는 변속된 동력을 변속기기 출력축기어(28)를 통하여 변속기 출력축에 전달하게 되며 가변경사 디스크(30)가 큰 경사각을 이룰수록 측벽부에서 단위시간 내에서 큰 반경의 요동운동을 하면 보조입력축(26)에는 그만큼 많은 회전량이 전달되어서 역시 표 2의 공식에 따라서 저 변속 되며, 그 반대로 가변경사 디스크(30)의 경사각이 적을수록 고 변속 되고, 이 경우의 최고 변속비는 하기 표 1-b에서와 같이 2에서 최고 변속비는 제로(0)까지 가능하다.
표 1은, 차동기어를 이용한 무단변속기의 변속비를 적시하였는데 그 설정조건은 첫째, 이빨수가 동일한 베벨기어 네 개가 서로 직각을 이루며 맞물린 형태의 차동기어와, 차동기어 종류는 자동차 디퍼렌셜기어와 베벨크로스 차동기어를 적용시키며, 둘째, 주입력축과 보조입력축의 회전방향은 동일하다고 할 때, 각 기어요소의 순차적 조합의 변속비를 나타낸다.

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<표 1>

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표 1-b	①주 입 력 : 차동기어케이스 ②보조입력 : 사이드기어A ③출 력 : 사이드기어B	주입력축과 출력축의 회전방향	최고 변속비	최저 변속비
		반대방향	2	0

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하기의 표 2는 베벨크로스 차동기어에서 역할변화에 따른 차동기어케이스(20b)와 사이드기어 A(21a) 및 사이드기어 B(21b)의 회전수비교를 나타내는데, 그 설정조건은 첫째, 베벨기어의 네 개의 이빨수는 동일하고, 둘째, 주입력과 보조입력의 회전방향은 동일하다.

<표 2>

표 2-1			표 2-2			표 2-3
ㆍ(사이드기어A+사이드기어B)×1/2=차동기어케이스			ㆍ(2×차동기어케이스)-사이드기어A=사이드기어B ㆍ주입력축의 회전방향과 출력축의 회전방향이 반대			ㆍ(2×차동기어케이스)-사이드기어A=사이드기어B ㆍ보조입력축의 회전수가 주입력축 회전수의 1/2미만일 때 출력축은 주입력축과 회전방향이 반대.
주입력	보조입력	출력	주입력	보조입력	출력	주입력	보조입력	출력
사이드 기어A	사이드 기어B	차동기어케이스	차동기어케이스	사이드 기어A	사이드 기어B	사이드 기어A	차동기어케이스	사이드 기어B
1,000	0	500	1,000	0	2,000	1,000	0	-1,000
1,000	200	600	1,000	200	1,800	1,000	200	-600
1,000	500	750	1,000	500	1,500	1,000	500	0
1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000
1,000	1,500	1,250	1,000	1,500	500	1,000	1,500	2,000
1,000	2,000	1,500	1,000	2,000	0	1,000	2,000	3,000
1,000	3,000	2,000	1,000			1,000	3,000	5,000
1,000	6,000	3,500	1,000			1,000	5,000	9,000

상기 표 2에서는 차동기어 적용종류에 있어서 베벨크로스형 차동기어를 적용하였는데 유성기어형 차동기어 등의 여러종류와 형태의 차동기어를 적용할 수 있는 것이다.

베벨크로스형 차동기어를 적용하였을 경우의 설정조건에 따른 변속비와 회전수비교를 표 1과 표 2를 통하여 살펴보면, 베벨크로스형 차동기어를 적용한다면 네개의 기어 잇수를 동일하게 할 수도 있고 다르게 할 수도 있는데, 기어 이빨수를 동일하면 주동력 회전방향과 보조동력 회전방향을 동일하게 하거나 반대로 할 수도 있고, 동일하게 회전방향을 적용하면 차동기어 케이스(20b)에 주동력을 전달하고 사이드기어A(21a)에 보조동력을 전달하고 사이드기어B(21b)에서 출력을 도출하는 방식을 적용할 수 있고, 이와 다르게 적용하는 경우에 대해서 적용조건에 따른 세가지 적용결과를 표를 통해 살펴본다.

먼저 첫번째로 베벨크로스형 차동기어에서 피니언기어 한쌍(22a)(22b)과 사이드기어 한쌍(21a)(21b)의 잇수가 모두 같고, 주동력 회전방향과 보조동력 회전방향이 동일하고 사이드기어A(21a)에 주동력이 입력되고 사이드기어B(21b)에 보조동력이 입력되고 차동기어 케이스(20b)에서 출력을 할 경우, 각 요소간의 회전공식은 차동기어 케이스의 회전수=(사이드기어A의 회전수+사이드기어B의 회전수)×1/2이다.

두번째로, 다른 조건은 상기의 첫번째에 기술한 것과 동일한데, 차동기어 케이스(20b)에 주동력이 입력되게 하고 사이드기어A(21a)에 보조입력되고 사이드기어B(21b)에서 출력이 되도록 적용하였을 때 각 요소간의 회전공식은, 사이드기어B의 회전수=(2×차동기어 케이스의 회전수)-사이드기어A의 회전수이며, 이 공식을 근거로 한 각 요소간의 회전수 비교는 표 2-2와 같고 이 공식을 근거로 한 변속비는 표 1-b에서 보듯이 최고변속은 2이고 최저변속은 0까지 가능하다.

세번째로, 다른 조건은 상기에서 기술한 것과 동일하고 사이드기어A(21a)에 주입력하고 차동기어 케이스(20b)에 보조입력하고 사이드기어B(21b)에서 출력할 때 각 요소간의 회전비공식은, 사이드기어B의 회전수=(2×차동기어 케이스의 회전수)-사이드기어A의 회전수이며, 이 공식을 근거로 한 각 요소간의 회전수 비교는 표 2-3에서와 같고 변속비는 표 1-c에서와 같이 최대 ∞에서 최저 0인데, 단 이 경우에 보조입력축(26)의 회전수가 주입력축 회전수의 1/2미만일 때는 출력축의 회전방향은 주입력축의 회전방향과 반대가 되므로 일방향 클러치(33a)(33b)나 다른 기술적인 점 등을 보완하여 불규칙한 회전방향을 개선해야 하는 단점이 있다.

상기와 같이 차동기어에서 서로 유기적인 영향을 미치며 작동하는 여러 개의 기어요소(20)(21a)(21b) 중에서, 한 곳에서는 원동기(10)의 동력을 변함없이 전달하고 다른 한 곳에서는 원동기의 동력을 제어장치를 통해 가변시켜 전달하며 전자의, 두 곳을 제외한 또 다른 한 곳에서는 변속된 출력을 도출하는데, 가변경사 디스크(30)는 원동기의 동력을 그대로 전달받아서 정면 쪽으로는 단순회전운동을 하지만, 측면 쪽에서는 요동운동을 하고, 이 요동운동을 회전운동으로 변환시키는 과정에서 원동기의 동력을 변환하여 변환된 동력을 차동기어 장치의 한 요소로 보조동력을 전달하는 것이다.

도 1은 무단변속기의 작동프로세서 과정도,

도 2는 무단변속기의 측단면 개략도,

도 3은 가변경사 디스크 어셈블리의 요소별 단면 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10)--원동기 (13)--변속기 입력축

(14)--무단 변속기 (14a)--차동기어 어셈블리

(14b)--가변경사 디스크 어셈블리 (15)--변속기 출력축

(16)--주행방향 조종장치 (16a)--구동축

(17)--변속기 제어용 컴푸터장치 (17a)--주행방향 조절장치 작동센서

(17d)--원동기스로틀 개도센서 (17e)--원동기rpm센서

(18)--변속제어장치 (19)--변속기 출력축 제동장치

(20)--차동기어 (20a)--케이싱기어

(20b)--차동기어 케이스 (21a)--사이드기어A

(21b)--사이드기어B (22a)(22b)--피니언기어

(23a)--경사 디스크축 (23b)--디스크 구동기어

(24a)--보조입력구동축A (24b)--보조입력 구동기어A

(25a)--보조입력구동축B (25b)--보조입력구동기어B

(26)--보조입력축 (26a)--보조입력기어A

(26b)--보조입력기어B (27)--출력축 구동기어

(28)--변속기 출력축기어 (30)--가변경사 디스크

(30a)--태핏로드 (30b)--릴리스 슬리브

(30c)--릴리스 포크 (31)--스핀포크

(31a)--스핀포크기어 (32a)--스핀포크 사이드기어A

(32b)--스핀포크 사이드기어B (33a)--일방향 클러치A

(33b)--일방향 클러치B

Claims (6)

1. 차동기어(20)와 가변경사 디스크(30)를 이용한 무단변속기(14)에 있어서,

   원동기(10)에서 토출된 변속기 입력축(13)은 차동기어 어셈블리(14a)와 가변경사 디스크 어셈블리(14b)로 이 맞물림으로 구성된 무단변속기(14)에 동력을 전달하고,

   상기 전달된 동력은 전달동력 그 자체로 또는 가변경사 디스크 어셈블리(14b)에 의해 가변 변속되어 변속동력으로 변속기 출력축(15)에 전달된 후 주행방향 조종장치(16)에 의해 구동축(16a)에 최종 전달되는 작동과정과,

   주행방향 조절장치 작동센서(17a)와 원동기 스로틀 개도센서(17d) 및 원동기rpm센서(17e)가 송신한 신호를 변속기 제어용 컴퓨터장치인 TCU(17)에 의해 입력수신되어 변속제어장치(18)를 제어하여 주는 작동프로세서를 특징으로 하는 차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기.
2. 제 1항에 있어서, 차동기어 어셈블리(14a)와 가변경사디스크 어셈블리(14b)로 구성되는 무단변속기(14)에 있어서,

   네 개의 베벨기어(21a)(21b)(22a)(22b)가 서로 직각을 이루며,

   맞물린 형태의 베벨크로스형 차동기어를 적용하는 설정방식을 네 개의 기어(21a)(21b)(22a)(22b) 이빨수와 동일하게 하고,

   주동력 회전방식과 보조동력회전방향을 동일하게 하며,

   또한 차동기어 케이스(20b)에 주동력을 전달하고 사이드기어A(21a)에 보조동력을 전달하고,

   사이드기어 B(21b)가 변속출력을 하는 방식과 함께 가변경사디스크 어셈블리(14b)의 변환된 보조동력 검출방식에 특수회전체인 가변경사 디스크(30)를 적용하고, 보조입력 구동기어(24b)(25b) 한 개당 일방향 클러치(33a)(33b)를 두개 이상 사용하는 차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   무단변속기(14)의 차동기어 어셈블리(14a)에 유성기어형 차동기어를 적용하는 차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기.
5. 제 1항에 있어서,

   변속기 제어용 컴퓨터장치인 TCU(17)에 원동기(10)가 적정부하일 때의 에너지 공급량의 상태별로 원동기(10)의 rpm값을 연속적으로 설정해 놓고, TCU(17)는 센서를 통하여 실시간 그리고 연속적으로 원동기(10) rpm과 에너지 공급량 상태를 검출하여 상기 설정값에 따라 변속제어장치(18)를 작동시켜 실시간으로 연속적인 무단변속을 할 수 있도록 하는 차동기어와 가변경사 디스크를 이용한 무단변속기.
6. 삭제

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